[發明專利]圖像生成裝置、圖像生成方法和程序

有效

• 申請號: 201080055219.1
• 申請日: 2010-12-08
• 公開（公告）號: CN102640014A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 福谷和彥;大石卓司
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01S7/527;G01S15/89;A61B5/00;A61B8/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 楊小明

技術領域

本發明涉及用于生成代表被檢體內部的信息的圖像的圖像生成裝置、圖像生成方法和程序。

背景技術

在醫學領域，對于將來自光源（例如，激光器）的光照射到諸如活體的被檢體上并且將被檢體內部的信息可視化的成像裝置的研究一直在積極地進展。這種利用光的可視化技術的例子是光聲斷層成像（PAT）。光聲斷層成像裝置在被檢體周圍的多個位置處檢測從吸收了在被檢體中傳播并從中擴散的光的能量的活體的組織生成的聲波（典型地為超聲波）。然后，對獲得的信號進行數學分析，并且，與被檢體內部的光學性能有關的信息、特別是吸收系數分布被可視化。近來，正積極進行關于通過使用光聲斷層成像裝置將小動物的血管成像的臨床前研究和關于應用光聲斷層成像裝置的原理以診斷乳癌等的臨床研究。

在光聲斷層成像裝置和常規上在醫學領域中使用的超聲診斷裝置（用于檢測在活體中反射的聲波并生成圖像的裝置）的情況下，通常通過使用被檢體的平均的聲速（被檢體內部的聲波的聲速、被檢體內部的聲波的傳播速度或在被檢體內部聲波的傳播速度）生成圖像。一般地，基于實驗值或基于文獻的值確定聲速。但是，傳播速度具有個體差異，并且，例如，聲速也根據保持被檢體的方法改變。因此，如果用于生成圖像的聲速與實際的聲速不同，那么圖像的分辨率大大下降。

例如專利文獻（PTL?1）公開了一種用于解決該問題的方法。根據在專利文獻（PTL?1）中公開的技術，聲速被確定為使得各像素（或體素（voxel））的亮度或對比度被最大化。由此，由于用于生成圖像的聲速與實際的聲速的不匹配導致的圖像質量的下降被抑制。

但是，在專利文獻（PTL?1）中的技術的情況下，由于各像素的亮度或對比度被最大化，因此，背景噪聲的亮度或對比度也增大。并且，如果在檢測信號中包含噪聲，那么聲速被確定為使得噪聲分量和正常信號分量的總值被最大化，因此，不能獲得精確的聲速，并且，圖像模糊。

（PTL?1）日本專利申請公開No.2000-166925

發明內容

本發明提供可在抑制由于噪聲和用于生成圖像的聲速與實際傳播速度（聲速）的不匹配導致的圖像質量的下降的同時生成代表被檢體內部的信息的圖像的圖像生成裝置和圖像生成方法。

本發明在其第一方面中提供一種圖像生成裝置，該圖像生成裝置包括：

具有檢測從被檢體內部傳播的聲波并輸出檢測信號的多個檢測元件的探測器；

確定在被檢體內部聲波的傳播速度的確定單元；

通過使用由確定單元確定的傳播速度和從多個檢測元件獲得的多個檢測信號生成代表被檢體內部的信息的圖像的圖像生成單元，其中，

確定單元在被檢體內部的一部分區域中設定目標區域，

對于多個假定的（tentative）速度，確定單元執行基于從所述檢測元件中的每一個到目標區域的距離和假定的速度調整所述檢測信號中的每一個的相位、以及計算經相位調整的多個檢測信號的強度的離散度的處理，并且，

確定單元確定所述多個假定的速度之中的強度的離散度最小化的速度作為傳播速度。

本發明在其第二方面中提供一種圖像生成方法，該圖像生成方法包括：

通過使用多個檢測元件檢測從被檢體內部傳播的聲波并生成檢測信號的步驟；

確定在被檢體內部聲波的傳播速度的確定步驟；和

通過使用在所述確定步驟中確定的傳播速度和從多個檢測元件獲得的多個檢測信號生成代表被檢體內部的信息的圖像的圖像生成步驟，其中，在所述確定步驟中，

在被檢體內部的一部分區域中設定目標區域，

對于多個假定的速度，執行基于從所述檢測元件中的每一個到目標區域的距離和假定的速度調整所述檢測信號中的每一個的相位、以及計算經相位調整的多個檢測信號的強度的離散度的處理，并且，

確定所述多個假定的速度之中的強度的離散度最小化的速度作為傳播速度。

本發明在其第三方面中提供一種記錄計算機程序的非暫態（non-transitory）計算機可讀介質，該計算機程序用于使計算機執行包括以下的步驟的方法：

確定在被檢體內部聲波的傳播速度的確定步驟；和

通過使用借助于用多個檢測元件檢測從被檢體內部傳播的聲波生成的多個檢測信號和在所述確定步驟中確定的傳播速度來生成代表被檢體內部的信息的圖像的圖像生成步驟，其中，

在所述確定步驟中，

在被檢體內部的一部分區域中設定目標區域，